（环境科学专业论文）机械膜组件的制备及其在废水处理中的应用.pdf

究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：避 日期：竺! ! ：三! 兰 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅； 本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：塑垒趁导师签名： 山东大学硕士学丈论文 目录 中文摘要i a b s t r a c t i i i 符号说明v 第1 章文献综述。1 1 1 论文选题背景l 1 2 膜技术的研究现状和发展趋势2 1 2 1 膜分离技术概述2 1 2 2 膜技术在废水处理中的应用5 1 2 3 膜组合工艺及其发展概述5 1 3 机械膜在国内外的研究进展9 1 4 本课题的研究意义和研究内容1o 第2 章机械膜及膜组件的制备及其性能测试1 3 2 1 膜材料的选择及机械膜制备方法1 3 2 1 1 支撑体1 3 2 1 2 分离层1 4 2 1 3 制备方法1 4 2 1 4 实验方案设计1 5 2 2 机械膜的性能测试1 6 2 2 1 机械膜的性能测试方法1 6 2 2 2 机械膜的性能测试1 8 2 3 多级膜组件的制备2 4 2 4 小结。2 5 第3 章机械膜及膜组件对污染物的阻留性能研究2 7 3 1 实验装置、材料与方法2 7 3 1 1 实验装置2 7 3 1 2 实验材料2 8 3 1 3 实验方法2 8 山东大学硕士学文论文 3 2 单级机械膜组件的阻留性能研究2 8 3 2 1 对高悬浮物废水的处理效果2 8 3 2 2 对低悬浮物废水的处理效果3 1 3 3 多级机械膜组件的阻留性能研究3 4 3 3 1 对高悬浮物废水的处理效果3 4 3 3 2 对低悬浮物废水的处理效果3 6 3 4 膜清洗3 9 3 5 小结3 9 第4 章混凝机械膜阻留复合作用研究4 1 4 1 实验材料与方法4 1 4 1 1 实验材料4 1 4 1 2 实验方法4 1 4 2 混凝沉淀实验4 1 4 2 1 高悬浮物废水4 1 4 2 2 低悬浮物废水4 4 4 3 混凝机械膜阻留工艺研究4 7 4 3 1 分体式混凝机械膜阻留4 7 4 3 2 一体式混凝机械膜阻留4 9 4 4 小结。5 2 第5 章磁化混凝机械膜阻留复合作用研究5 3 5 1 实验装置、材料与方法5 3 5 1 1 实验装置5 3 5 1 2 实验材料与方法5 3 5 2 磁化机械膜阻留作用研究5 3 5 2 1 废水的直接磁化作用5 4 5 2 2 磁化机械膜阻留对污染物的去除效果5 4 5 2 3 磁化对机械膜通量的影响5 5 5 3 磁化混凝机械膜阻留作用研究5 6 5 3 1 磁化混凝实验5 6 5 3 2 磁化混凝机械膜阻留对污染物的去除效果5 6 山东大学硕士学文论文 5 3 3 磁化混凝对机械膜通量的影响5 7 5 4 小结5 9 第6 章磁化混凝机械膜反应器在工业废水处理中的应用6 0 6 1 金沂蒙集团废水排放情况6 0 6 2 金沂蒙集团厌氧处理工艺6 0 6 3 磁化混凝机械膜反应器对于厌氧出水的作用效果6 1 6 3 1 磁化条件的确定6 1 6 3 2 混凝条件的确定6 1 6 3 3 磁化混凝机械膜反应器的作用效果6 2 6 4 j 、结6 4 第7 章结论与展望6 5 7 1 结论6 5 7 2 展望6 6 参考文献6 8 致谢7 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录7 3 山东大学硕士学文论文 c h i n e s ea b s 仃a c e c o n t e n t s a b s t r a c t s y m b o la c c o u n t c h a p t e r1l i t e r a t u r er e v i e w v 1 1 1b a c k g r o u n do f t h er e s e a r c h ”1 1 2r e s e a r c hs t a t u sa m dd e v e l o p m e n tt r e n do f m e m b r a n et e c h n o l o g y 2 1 2 1o v e r v i e wo f m e m b r a n es e p a r a t i o nt e c h n o l o g y 2 1 2 2a p p l i c a t i o no fm e m b r a n et e c h n o l o g yi nw a s t e w a t e rt r e a t m e n t 5 1 2 3d e v e l o p m e n to v e r v i e wo f m e m b r a n ec o m b i n e dp r o c e s s 5 1 3r e s e a r c hp r o c e s so f m e c h a n i c a lm e m b r a n ei nc h i n aa n da b r o a d 9 1 4s i g n i f i c a n c ea n dc o n t e n to f t h er e s e a r c h 1 0 c h a p t e r2a p p l i c a t i o na n dp e r f o r m a n c et e s to fm e c h a n i c a lm e m b r a n ea n d m o d u l e 2 1s e l e c t i o no fm e m b r a n em a t e r i a l sa n dp r e p a r a t i o nm e t h o do fm e c h a n i c a l m e m b r a n e 1 3 2 1 1s u p p o r t i n g b o d y 1 3 2 1 2s e p a r a t i o nl a y e r 1 4 2 1 3p r e p a r a t i o nm e t h o d 。1 4 2 1 4e x p e r i m e n t a t i o nd e s i g n 1 5 2 2p e r f o r m a n c et e s to f m e c h a n i c a lm e m b r a n e 1 6 2 2 1m e t h o d so f t e s t i n gp e r f o r m a n c eo f m e c h a n i c a lm e m b r a n e 1 6 2 2 2p e r f o r m a n c et e s to f m e c h a n i c a lm e m b r a n e 18 2 3p r e p a r a t i o no f m u l t i - s t a g em e m b r a n em o d u l e 2 4 2 4b r i e fs u m m a r y 2 5 c h a p t e r3 d e t e n t i o np e r f o r m a n c ef o rp o l l u t a n t so fm e c h a n i c a lm e m b r a n e m o d u l e 2 7 3 1e x p e r i m e n t a la p p a r a t u s ，m a t e r i a l sa n dm e t h o d s 2 7 3 1 1e x p e r i m e n t a la p p a r a t u s 2 7 3 1 2e x p e r i m e n t a lm a t e r i a l s 2 8 3 i 3e x p e r i m e n t a lm e t h o d s 2 8 3 2d e t e n t i o np e r f o r m a n c eo f s i n g l es t a g em e c h a n i c a lm e m b r a n em o d u l e 。2 8 山东大学硕士学文论丈 3 2 1t r e a t m e n te f f e c tf o rh i g hs u s p e n d e ds o l i d sw a s t e w a t e r 2 8 3 2 2t r e a t m e n te f f e c tf o rl o ws u s p e n d e ds o l i d sw a s t e w a t e r 3 l 3 3d e t e n t i o np e r f o r m a n c eo f m u l t i s t a g em e c h a n i c a lm e m b r a n em o d u l e 3 4 3 3 1t r e a t m e n te f f e c tf o rh i 曲s u s p e n d e ds o l i d sw a s t e w a t e r 3 4 3 3 2t r e a t m e n te f f e c tf o rl o ws u s p e n d e ds o l i d sw a s t e w a t e r 3 6 3 4m e m b r a n ec l e a n i n g 3 9 3 5b r i e fs u m m a r y 3 9 c h a p t e r4c o m b i n e d e f f e c to fc o a g u l a t i o na n dd e t e n t i o nb ym e c h a n i c a l m e m b r a n e 4 1e x p e r i m e n t a lm a t e r i a l sa n dm e t h o d s 。4 1 4 1 1e x p e r i m e n t a lm a t e r i a l s _ 4 1 4 1 2e x p e r i m e n t a lm e t h o d s 4 1 4 2c o a g u l a t i o ns e d i m e n t a t i o ne x p e r i m e n t s 。4 1 4 2 1h i g hs u s p e n d e ds o l i d sw a s t e w a t e r 4 1 墨1 4 2 2l o w s u s p e n d e ds o l i d sw a s t e w a t e r 4 4 4 3c o a g u l a t i o na n dd e t e n t i o nb ym e c h a n i c a lm e m b r a n et e c h n o l o g y 。4 7 4 3 1s p l i tc o a g u l a t i o na n dd e t e n t i o nb ym e c h a n i c a lm e m b r a n et e c h n o l o g y 4 7 4 3 2 s u b m e r g e dc o a g u l a t i o n a n dd e t e n t i o nb ym e c h a n i c a lm e m b r a n e t e c h n o l o g y 4 9 4 4b r i e f s u m m a r y 5 2 c h a p t e r5c o m b i n e de f f e c to fm a g n e t i z a t i o n ，c o a g u l a t i o na n dd e t e n t i o nb y m e c h a n i c a lm e m b r a n e 5 3 5 1e x p e r i m e n t a la p p a r a t u s ，m a t e r i a l sa n dm e t h o d s 5 3 5 1 1e x p e r i m e n t a la p p a r a t u s 5 3 5 1 2e x p e r i m e n t a lm a t e r i a l sa n dm e t h o d s 5 3 5 2m a g n e t i z a t i o na n dd e t e n t i o nb ym e c h a n i c a lm e m b r a n et e c h n o l o g y 5 3 5 2 1e f f e c to f m a g n e t i z a t i o n 5 4 5 2 2r e m o v a le f f e c tf o rp o l l u t a n t so fm a g n e t i z a t i o na n dd e t e n t i o nb y m e c h a n i c a lm e m b r a n et e c h n o l o g y 5 4 5 2 3e f f e c to f m a g n e t i z a t i o nf o rf l u xo f m e c h a n i c a lm e m b r a n e 5 5 5 3e f f e c to f m a g n e t i z a t i o n ，c o a g u l a t i o na n dd e t e n t i o nb ym e c h a n i c a lm e m b r a n e 5 6 5 3 1m a g n e t i z a t i o na n dc o a g u l a t i o ne x p e r i m e n t s 5 6 5 3 2r e m o v a le f f e c tf o r p o l l u t a n t s o fm a g n e t i z a t i o n , c o a g u l a t i o na n d d e t e n t i o nb ym e c h a n i c a lm e m b r a n et e c h n o l o g y 5 6 v 5 3 3e f f e c to fm a g n e t i z a t i o na n dc o a g u l a t i o n f o r f l u xo fm e c h a n i c a l m e i l l b r a n e 5 7 5 4b r i e fs u m m a r y 一5 9 c h a p t e r6a p p l i c a t i o no fm a g n e t i z a t i o nc o a g u l a t i o nm e c h a n i c a lm e m b r a n e r e a c t o ri ni n d u s t r i a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n t 6 0 6 1w a s t e w a t e re m i s s i o n so fj i n y i m e n gg r o u p 6 0 6 2a n a e r o b i ct r e a t m e n tp r o c e s so f j i n y i m e n gg r o u p 6 0 6 3e f f e c to fm a g n e t i z a t i o nc o a g u l a t i o nm e c h a n i c a lm e m b r a n er e a c t o rf o rt h e e f f l u e n to f a n a e r o b i cp r o c e s s 6 l 6 3 1c o n d i t i o n so f m a g n e t i z a t i o n ”6 1 6 3 2c o n d i t i o n so f c o a g u l a t i o n 6 1 6 3 3e f f e c to f m a g n e t i z a t i o nc o a g u l a t i o nm e c h a n i c a lm e m b r a n e r e a c t o r 6 2 6 4b r i e fs u m m a r y 6 4 c h a p t e r7c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t 6 5 7 1c o n c l u s i o n 6 5 7 2p r o s p e c t 6 6 r e f e r e n c e s 6 8 a c k n o w l e d g e m e n t 7 2 p u r l c a t i o n 7 3 山东大学硕士学位论文 中文摘要 近年来，我国水资源短缺和水污染情况不断加剧，水环境面临巨大挑战， 尤其是污水排放标准的日益严格，对水中污染物的去除提出了更高的要求。有 研究发现，水中悬浮物能干扰c o d 的测定，并能引起水质测定仪器的失准。而 且悬浮物的去除能带走一部分有机物，在水处理领域有重要意义。膜分离技术 被称为“2 1 世纪的水处理技术 ，是去除水中污染物的重要技术，然而目前膜分 离技术的发展受到膜产品的价格、制膜工艺的复杂性、膜污染、膜分离性能等 多个因素的制约，因此，开发成本低廉、制作工艺简单、分离性能良好的膜材 料成为当今的热点。 本文在系统查阅和全面综述膜技术的发展状况、膜组合工艺及在水处理领 域的应用情况等内容的基础上，总结分析了国内外现有的膜制各技术和分离技 术，并针对其不足开展了如下研究： ( 1 ) 针对膜产品价格高、制膜工艺复杂、易污染、难清洗等问题，采用 细丝缠绕法制备了一种新型机械膜，机械膜的平均孔径、孔隙率、渗透通量、 膜厚度受膜材料、线径、输入线径、转速、绕制层数等因素的影响。各因素对 机械膜性能的影响程度各不相同，其中绕制层数的影响最大。选用各因素的最 优水平制得了层数分别为1 ，2 ，3 的三种机械膜，并将其按细丝间隙从大到小 组装在一起，制成多级膜组件，实现对液相中大颗粒到小颗粒的分级阻留。 ( 2 ) 研究了单级和多级膜组件的直接阻留性能，结果发现多级机械膜组 件的阻留性能优于单级机械膜组件，且多级机械膜组件清洗周期长于单级机械 膜组件。机械膜直接阻留对颗粒物有很好的去除作用，但对有机物去除作用不 明显。反冲清洗对于机械膜的通量恢复有良好的清洗效果，各级机械膜组件的 通量恢复率均可达到9 5 以上。 ( 3 ) 针对机械膜直接阻留对有机物去除率低的问题，研究建立了混凝机 械膜阻留和磁化一混凝机械膜阻留复合技术。混凝预处理对于提高有机物的去 除率效果明显，同时能明显延长机械膜的清洗周期；磁化技术有利于提高废水 的混凝效果，磁化后混凝实验中浊度、s s 和c o d 的去除率均有不同程度的提 山东大学硕士学位论文 高，5 5 0 0 g s 的强磁场作用效果更为明显；磁化混凝能减缓机械膜的污染速度， 清洗周期明显延长。 ( 4 ) 开展了磁化混凝机械膜反应器在工业水处理中的应用研究。将反应 器用于处理山东金沂蒙集团的可调式厌氧系统出水，磁化条件为5 5 0 0 g s ，混凝 条件为7 0 0 m e d lp a c + 5 m g l a p a m 。反应器运行效果稳定，经过三级阻留，出 水中s s 未检出，c o d 降到3 0 0 m g l 以下，满足国家污水综合排放标准二级标 准。 关键词：机械膜组件；悬浮物；水处理；混凝；磁化 i i o fp o l l u t a n t si nw a t e r s t u d i e sf o u n dt h a t s u s p e n d e ds u b s t a n c ec a ni n t e r f e r et h e d e t e r m i n a t i o no fc o d ，a n dc a r lm a k et h ew a t e rq u a l i t ym o n i t o r i n g e q u i p m e n t s i n a c c u r a t e b e s i d e st h a t ，t h er e m o v a lo fs sc a nt a k ea w a y p a r to fo r g a n i cm a t t e r , w h i c hh a v eg r e a ts i g n i f i c a n c ei nw a t e rt r e a t m e n ta r e a m e m b r a n e s e p a r a t i o n t e c h n o l o g yi sc a l l e d “2 1c e n t u r yw a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y ，a n di ti sa ni m p o r t a n t t e c h n o l o g yt or e m o v ew a t e rp o l l u t a n t s h o w e v e r , r e c e n td e v e l o p m e n to fm e m b r a n e t e c h n o l o g yi sr e s t r i c t e db ym a n yf a c t o r ss u c ha st h ep r i c e so fm e n b r a n ep r o d u c t s ，t h e c o m p l e x i t yo fm e m b r a n et e c h n o l o g y , m e m b r a n ep o l l u t i o na n dm e m b r a n es e p a r a t i o n p e r f o r m a n c e s o ，i ti sb e c o m i n gah o p s p tn o w a d a y st od e v e l o pn e wm e m b r a n e s w h i c hh a v el o wc o s t ，s i m p l ef a b r i c a t i o np r o c e s sa n dg o o d s e p a r a t i o np e r f o r m a n c e b a s e do ns y s t e m l yc o n s u l t i n ga n df u l l yr e v i e w i n gt h ed e v e l o p m e n ts t a t u so f m e m b r a n et e c h n o l o g y , m e m b r a n ec o m b i n e dp r o c e s sa n da p p l i c a t i o ni nw a s t e w a t e r t r e a t m e n t ，m e m b r a n ep r e p a r a t i o nt e c h n o l o g i e sa n ds e p a r a t i o nt e c h n o l o g i e si nc h i n a a n da b r o a dw e r es u m m a r i z e da n da n a l y z e di nt h i sp a p e r , a n dr e s e a r c h e sw e r ec a r r i e d o u ta sf o l l o w sa c c o r d i n gt od e f e c t ( 1 ) a i m i n g a t h i 曲p r i c eo fm e m b r a n ep r o d u c t s ，c o m p l e xp r e p a r a t i o n t e c h n o l o g i e s ，e a s i l yp o l l u t i n g ，h a r dc l e a n i n g ，e r e ，an e wt y p eo fm e c h a n i c a l m e m b r a n ew e r ed e v e l o p e db yf i l a m e n tw i n d i n gm e t h o d p a r a m e t e r so fm e c h a n i c a l m e m b r a n es u c ha s a v e r a g ep o r es i z e ，p o r o s i t y , f l u xa n df i l mt h i c k n e s sw e r e i n f l u e n c e db yf a c t o r ss u c ha sm a t e r i a l s ，d i a m e t e r , i n p u td i a m e t e r , r o t a t i o ns p e e da n d w i n d i n gl a y e r t h e f a c t o r si n f l u e n c e dm e c h a n i c a l m e m b r a n e s p e r f o r m a n c e d i f f e r e n t l y , a n dw i n d i n gl a y e rh a dt h eg r e a t e s ti m p a c t t h r e ek i n d so fm e c h a n i c a l m e m b r a n e sw i t ht h ew i n d i n gl a y e ro f1 , 2a n d3w e r ep r e p a r e dc h o o s i n gt h eb e s t l e v e lo fa l lf a c t o r s ，a n da s s e m b l e dt h e ma c c o r d i n gg a pf i l a m e n t sf r o m b i gt os m a l lt o i i i a f t e rt h r e es t a g ed e t e n t i o n , s sw a sn od e t e c t e da n dc o d w a sb e l l o w e d3 0 0 m g li n t h ee f f l u e n t ，w h i c hr e a c h e dt ot h es e c o n dg r a d eo fn a t i o n a li n t e g r a t e dw a s t e w a t e r d i s c h a r g es t a n d a r d k e yw o r d s ：m e c h a n i c a l m e m b r a n em o d u l e ，s u s p e n d e ds u b s t a n c e ，w a t e r t r e a t m e n t ，c o a g u l a t i o n ，m a g n e t i z a t i o n 1 v v 山东大学硕士学位论文 第1 章文献综述 1 1 论文选题背景 我国是一个水资源短缺、水污染严重的国家。1 9 9 7 年，根据联合国可持续发展委 员会等7 个相关组织对全世界1 5 3 个国家和地区所做的调查报告，我国年人均水资源量 仅为2 2 2 0m 3 ，约为世界人均水平的四分之一，排名第1 2 1 位，接近“用水紧张国家”，我 国已经被联合国列为1 3 个贫水国之一【l 】。自建国以来，随着我国工业的迅速发展，工业 用水量不断增长，工业用水量占全国用水量的比重也迅速提高。1 9 4 9 年，我国工业用水 量仅为2 4 亿m 3 ，占全国用水量的2 3 ，而到1 9 8 0 年，全国工业用水量达到4 5 7 亿m 3 ， 占全国用水量的1 0 3 ，到2 0 0 5 年，工业用水量更是达到了1 2 8 5 2 亿m 3 ，占全国用水 量的比例上升到3 5 9 。从1 9 4 9 年到2 0 0 5 年，工业用水量增加了5 3 6 倍，占全国用 水量的比例增加了1 3 3 倍【2 1 。2 0 0 8 年，我国工业用水量更是达到了1 3 9 7 1 亿立方米【3 】， 随着城市化和工业化进程的加快，我国用水量将继续大幅度增长，我国水资源供需矛盾 将更加突出。 在水资源短缺的同时，我国水资源的污染情况也较为严重。特别是在工业生产方面， 耗水量高，重复利用率低，污染严重已成为我国工业系统水资源利用的突出问题 3 - 5 。2 0 0 8 年，全国废水排放总量5 7 1 7 亿吨，其中工业废水排放量2 4 1 7 亿吨，占废水排放总量的 4 2 3 ；废水中化学需氧量排放量1 3 2 0 7 万吨，其中工业废水中化学需氧量排放量4 5 7 6 万吨，占化学需氧量排放总量的3 4 6 t 6 1 。发酵、钢铁、造纸、发电、炼油等多个行业 的废水产生量远远不及国际先进水平，如木薯酒精发酵行业，我国先进水平的废水产生 量为3 5 m 3 k l 酒精，而国际先进水平仅为2 5 m 3 k l 酒精【7 1 。 另外，我国水资源浪费情况也很严重。我国工业生产多个行业的耗水量和工业用水 重复利用率均落后于国际先进水平。仍以木薯酒精发酵行业为例，我国先进水平的新鲜 水耗为9 0 t t 酒精，而国际先进水平仅为3 5 t t 酒精【7 1 。目前我国城市工业用水重复利用 率已超过了8 0 ，但仍远远低于国际先进水平的9 0 以上。水资源的污染和浪费进一步 加剧了工业生产和水资源紧缺之间的矛盾。 我国水处理技术相对来说总体比较落后，传统的水处理方法按照作用原理的不同可 以分为物理、化学、物化、生物四大类【8 】。但是，随着工业的迅猛发展和经济社会对环 山东大学硕士学位论文 境质量要求的日益提高，传统处理技术的局限和不足之处日益突显。诸如加氯消毒、药 剂软化、离子交换除盐等水处理的方法，都不同程度的存在消耗资源、牺牲环境、顾此 失彼等弊端【9 1 。为了适应经济发展和科技进步的大环境，水处理技术发展的方向应该是： 有利于节能降耗、有利于提高水质、有利于减少污染、有利于简化操作。水处理技术和 装备如何适应经济高速发展的形势、如何适应污染水源的处理、如何在处理过程中减少 对环境的污染是在新形势下繁重而紧迫的任务，只有加快我国水处理技术进步和装备更 新的步伐，才能摆脱当前的被动局面。 在水处理领域，有研究发现，悬浮物容易引起c o d 的监测误差。齐文启在其主编 的环境监测实用技术一书中指出，c o d 测定误差的主要来源是水样中s s 的影响， 当悬浮物含量是9 0 0 m g l 以上时，上清液c o d 值只占含悬浮物水样的3 5 ，当悬浮物 含量在6 8 1 8 2 m g l 时，占6 0 一8 0 t 1 0 】。可见，悬浮物s s 对c o d 影响很大，且悬浮物 的去除也能带走相当一部分c o d ，有利于c o d 浓度的降低。周文敏】研究了悬浮物对 主要水污染物c o d 总量减排监测的影响，认为s s 对c o d 测量结果的误差范围多为 + 1 0 - - d ：3 0 ，且s s 对c o d 在线自动监测仪稳定性影响很大，沾污、堵塞所致的停机事故 发生频率很高。可见，水中悬浮物的去除不仅有利于c o d 的降低，而且有利于水质测定 仪器的稳定运行，因此，研究占地更小、能耗更低、操作更简便的悬浮物去除装置有重 要意义。 1 2 膜技术的研究现状和发展趋势 膜技术被称为“2 l 世纪的水处理技术”，在水处理中正得到日益广泛的应用，被公认 为是2 0 世纪到2 1 世纪中期最有发展前景的技术之一。作为一种新型的分离技术，膜分 离技术既能对废水进行有效的净化，又能回收一些有用物质。同时具有节能、无相变、 设备简单、操作方便等特点，因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展 前景。目前已经成熟和不断研发出来的微滤( m f ) 、超滤( u f ) 、纳滤( n f ) 、反渗透( r o ) 、 电渗析、膜蒸馏等已不断应用于工业废水处理和循环回用、污水资源化以及海水脱盐和 净化等方面【1 2 - 15 1 。 1 2 1 膜分离技术概述 膜和膜技术的发现早在1 7 4 8 年，a b b en o l l e t 发现水可以自发地透过猪膀胱渗透现 象，揭示了膜分离的现象。但是直n - 十世纪，对膜技术的深入研究才开始蓬勃发展起 2 山东大学硕士学位论文 来。上个世纪五十年代，合成膜技术出现长足的发展，各种合成膜纷纷出现，合成膜的 研究、微孔过程等分离技术开始进入工业应用。1 9 6 8 年美国学者s m i t h 等人首次用超滤 膜过滤活性污泥，由此开始了超滤膜生物反应器在污水处理中的研究【16 1 。1 9 8 0 年以来， 微滤膜和超滤膜得到了迅猛的发展，而后膜分离技术作为一种高效分离技术逐步在在食 品工业、生物化工、化学工业、能源工程、环境工程、电子技术等领域获得了越来越广 泛的应用。 膜按其材料可以分为两大类，天然膜和合成膜。合成膜又又可分为两大类，有机膜 和无机膜。有机膜主要包括天然改性材料和高分子复合材料，其优点是具有良好的成膜 性能，易于酯化、醚化、接枝、共混、共聚、交联等，可通过各种改性手段调节膜材料 中各种亲疏水官能团的比例，目前最常用的材料是醋酸纤维( c a ) 、聚砜( p s ) 、聚偏氟 乙烯( p v d f ) 、聚乙烯醇( p v a ) 、聚丙烯晴( 闲) 、聚酰胺( p a ) 等。无机膜主要有 金属、陶瓷、玻璃和沸石等材料，目前应用最广的是新型陶瓷膜【1 7 - 1 9 1 ，新近开始研究的 还有金属膜、机械膜等。无机膜由于具有优良的热稳定性、机械稳定性、化学稳定性等 优点，可以满足高温和高酸碱性等条件比较苛刻的条件，近年来得到迅速发展及应用【2 0 1 。 除此之外，膜的分类方式还有很多种。按膜的结构分类，可以分为多孔膜、非多孔 膜和液膜；按膜孔径大小分类，可以分为微孔膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；按膜的 作用机理分类，可以分为吸附性膜、选择渗透膜、扩散性膜、非